V頻段H面膜片帶通濾波器設計
電子技術應用
劉立浩1，秦帥豐1，寧麗鵬2
1.中國電子科技集團公司第五十四研究所；2.中國星網網絡應用研究院有限公司
摘要： 為滿足上變頻器對低插入損耗、高抑制度濾波器的需要，設計并制作了一種V頻段H面膜片帶通濾波器，該濾波器由六個矩形諧振腔串聯組成。六個諧振腔和七個耦合窗的尺寸初值通過理論計算得到，采用三維電磁場仿真軟件HFSS對濾波器進行了結構建模和優化仿真。制作了濾波器樣品并進行了測試，測試結果表明在47.2~50.2 GHz帶內插入損耗小于0.6 dB，回波損耗優于15.6 dB，對42.6 GHz頻點的抑制度為73.8 dBc，對54.8 GHz頻點的抑制度為52.8 dBc，測試結果與軟件仿真結果基本一致。
中圖分類號：TN713 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256362
中文引用格式： 劉立浩，秦帥豐，寧麗鵬. V頻段H面膜片帶通濾波器設計[J]. 電子技術應用，2025，51(7)：16-19.
英文引用格式： Liu Lihao，Qin Shuaifeng，Ning Lipeng. Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：16-19.
中文引用格式： 劉立浩，秦帥豐，寧麗鵬. V頻段H面膜片帶通濾波器設計[J]. 電子技術應用，2025，51(7)：16-19.
英文引用格式： Liu Lihao，Qin Shuaifeng，Ning Lipeng. Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：16-19.
Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band
Liu Lihao1，Qin Shuaifeng1，Ning Lipeng2
1.The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation；2.China Satellite Network Application Corporation Limited
Abstract： To meet the needs of up converters for low insertion loss and high suppression filters, an H-plane iris band-pass filter at V-band was designed and fabricated. This filter was composed of six rectangular resonant cavities, which were connected together by series. The initial size values of six resonant cavities and seven coupling windows were obtained through theoretical calculations. The filter structure was modeled and optimized using three-dimensional electromagnetic simulation software HFSS. The sample filter was fabricated and measured. The measured results show that the insertion loss is less than 0.6 dB, the return loss is better than 15.6 dB between 47.2 GHz and 50.2 GHz. The stop-band suppression is 73.8 dBc at 42.6 GHz and 52.8 dBc at 54.8 GHz. The measured results are consistent with the simulation results.
Key words : V-band；H-plane；E-plane；iris；band-pass filter；waveguide
引言
隨著世界各國衛星通信產業的蓬勃發展，C、Ku和Ka等頻譜資源逐漸趨于飽和，衛星通信頻率亟需向Q/V、E和太赫茲等更高頻段擴展。Q/V頻段衛星通信具有通信容量大、波束定向性好、干擾源少等優點，已成為目前衛星通信領域的研究熱點[1-6]。國際電信聯盟《無線電規則》和《中國人民共和國無線電頻率劃分規定》對Q/V頻段衛星通信固定業務頻率規劃為：空對地方向使用37.5~42.5 GHz；地對空方向使用42.5~43.5 GHz、47.2~50.2 GHz、50.4~52.4 GHz[7]。
在毫米波頻段，基于微帶線、帶狀線等常見的濾波器形式無法滿足低插入損耗和高抑制度等要求，使用場合受限；而波導濾波器具有功率容量大、插入損耗小和Q值高等特點，因此得到廣泛應用。本文對波導濾波器中的一種——H面膜片帶通濾波器[8-10]進行了理論分析和計算，并采用三維電磁場仿真軟件HFSS對V頻段（47.2~50.2 GHz）H面膜片帶通濾波器進行了結構建模和優化仿真，根據尺寸優化值加工制作的濾波器樣品無需調試，性能良好，適合批量生產。
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作者信息：
劉立浩1，秦帥豐1，寧麗鵬2
（1.中國電子科技集團公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081；
2.中國星網網絡應用研究院有限公司，北京 100160）
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